病房呼叫系統(tǒng)的設(shè)計與研究

西安科技大學(xué) 耿偉霞

病房呼叫系統(tǒng)是病人請求值班醫(yī)生或護(hù)士進(jìn)行診斷或護(hù)理的緊急呼叫工具，可將病人的請求快速傳遞給值班醫(yī)生或護(hù)士，是提高醫(yī)院和病房護(hù)理水平的必備設(shè)備之一。呼叫系統(tǒng)的優(yōu)劣直接關(guān)系到病員的安危，歷來受到各大醫(yī)院普遍重視。它要求及時、準(zhǔn)確、可靠、簡便易行、便于推廣。在方案選擇上，本文選用了門電路和集成芯片構(gòu)成電路，力求在實現(xiàn)多種實用功能的情況下降低電路的制作成本。

1 電路的組成及功能

電路主要由呼叫模塊、優(yōu)先選擇模塊、譯碼顯示模塊和報警模塊組成，結(jié)構(gòu)框圖如圖1，仿真電路如圖2。具有呼叫功能、顯示功能、報警功能和清除功能，可以實現(xiàn)8個病床對護(hù)士站的呼叫。當(dāng)病人有需求時，按一下自己床位邊的呼叫按鍵，就能呼叫護(hù)士。當(dāng)有病床呼叫時，相應(yīng)病人病房里的發(fā)光二極管發(fā)光，護(hù)士站的數(shù)碼管顯示器上顯示相應(yīng)的床位號，同時蜂鳴器會發(fā)出報警聲。護(hù)士響應(yīng)后，按下清除鍵即可清除呼叫報警聲及顯示，電路恢復(fù)到初始狀態(tài)。當(dāng)有多位病員同時呼叫時，病情嚴(yán)重者優(yōu)先。當(dāng)有病人呼叫時，電路具有鎖存功能，對之后的呼叫無響應(yīng)。無呼叫時發(fā)光二極管不亮、顯示器上無顯示。

圖1 電路的結(jié)構(gòu)框圖

圖2 仿真電路

2 電路的模塊結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 呼叫模塊

呼叫模塊由8個按鍵K1-K8和相關(guān)電路組成。K1-K8都是可以自動彈起的按扭開關(guān)，當(dāng)按鍵按下時，按鍵電路輸出低電平，否則，按鍵電路輸出高電平。74HC573為8路鎖存器，按鍵電路輸出信號被其鎖存并記憶。當(dāng)有病房呼叫信號時，鎖存器導(dǎo)通，按鍵電路輸出的低電平被鎖存，使對應(yīng)的發(fā)光二極管點亮，提示病人信號已傳送到值班室。直到人為復(fù)位清零，裝在病房中的發(fā)光二極管熄滅，告訴病人，值班人員已經(jīng)知道了他的呼叫。該系統(tǒng)具有呼叫保持功能，當(dāng)一名病人呼叫之后，由于信號被鎖存，再有病人呼叫時，呼叫不被響應(yīng)。在處理完了本次呼叫，電路復(fù)位以后，才可以再次響應(yīng)呼叫。

2.2 優(yōu)先選擇模塊

呼叫具有優(yōu)先選擇功能，當(dāng)有多個病人同時呼叫時，呼叫信號輸給優(yōu)先編碼器74LS147，優(yōu)先編碼器會選擇出來優(yōu)先權(quán)最高的信號對其進(jìn)行編碼。在本次設(shè)計中，1號病房優(yōu)先權(quán)最低，8號病房優(yōu)先權(quán)最高，1-8號病房優(yōu)先權(quán)依次升高。醫(yī)院在安置病員時，1-8號病房中住的病人病情由輕到重。

2.3 譯碼顯示模塊

呼叫信號經(jīng)過優(yōu)先編碼和鎖存后，進(jìn)入顯示譯碼器CD4511，進(jìn)行顯示譯碼，之后由數(shù)碼顯示管發(fā)光顯示數(shù)字。

2.4 報警模塊

報警模塊由電阻、三極管和揚(yáng)聲器組成。當(dāng)有病人呼叫時，該模塊輸入高電平，揚(yáng)聲器發(fā)聲，直到護(hù)士響應(yīng)，人為清零，呼叫任務(wù)結(jié)束。無病人呼叫時，該模塊輸入低電平，揚(yáng)聲器不發(fā)聲。

3 電路仿真與硬件驗證

運(yùn)用Proteus軟件對電路進(jìn)行仿真。當(dāng)2號病房呼叫時，按下K2開關(guān)，該病人病房中的二極管點亮，護(hù)士值班室中的數(shù)碼顯示管顯示2，同時揚(yáng)聲器發(fā)聲，此時仿真電路工作狀態(tài)如圖3。

圖3 2號病房呼叫時電路仿真

制作了硬件電路，如圖4。電路運(yùn)行正確，工作性能可靠。

圖4 實際電路

結(jié)束語：本呼叫系統(tǒng)的設(shè)計使用可以讓醫(yī)院更加合理有效的安排值班的醫(yī)護(hù)人員，在及時救助傷員的同時節(jié)省大量人力資源，為醫(yī)院救助傷員提供更好的治療環(huán)境。不僅使醫(yī)護(hù)人員能夠?qū)Σ∪说牟∏橛幸欢ǖ牧私?，還能對病人的突發(fā)情況進(jìn)行及時有效治療，讓救護(hù)工作緊張有序的進(jìn)行。電路由集成芯片和門電路組成，成本低、性能穩(wěn)定，具有很強(qiáng)的實用性，有一定的應(yīng)用價值。